La chirurgie à haute fréquence: son mode d`action
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La chirurgie à haute fréquence: son mode d`action
Numéro 5 2004 La chirurgie à haute fréquence: son mode d’action, ses risques et comment les minimiser L es mains sont les principaux instruments de travail de l’homme. Les gants les protègent contre le froid, la saleté, la contamination et les blessures. Dans le secteur médical, on a recours à des gants spéciaux pour la protection des patients et du personnel. Utilisés correctement, les gants médicaux doivent éviter la transmission de germes entre le personnel médical et les patients. Un maximum de sensibilité au toucher, une élasticité élevée et un port agréable comptent également parmi les qualités indispensables de ces produits. Une faible épaisseur de 0,2 mm permet de bien répondre à ces exigences ; il s’agit alors toutefois de savoir si, et dans quelle mesure, un tel gant d’opération peut assurer une protection contre les tensions d’environ 1300 volts, telles qu’elles sont utilisées dans la chirurgie à haute fréquence. nisme : l’effet faradique, l’effet électrolytique et l’effet thermique. 1.1.1. L’effet faradique Les cellules nerveuses et musculaires peuvent être excitées électriquement et sont irritées par le courant électrique. Pour les tissus humains, l’effet d’irritation est maximal pour un courant alternatif d’environ 100 Hz ; au fur et à mesure que la fréquence augmente, l’irritation diminue et le courant perd son effet nocif ou dangereux pour la vie (fig. 1). 1.1.2. L’effet électrolytique Le courant électrique provoque un flux d’ions dans les tissus biologiques. Les ions sont de minuscules particules électriquement chargées. Lorsqu’on applique un courant continu, les ions à charge positive se déplacent vers le pôle négatif, et les ions 1. Aspects généraux de la chirurgie à haute fréquence négatifs vers le pôle positif, où ils endommagent le tissu Au moyen d’énergie électrique transbiologique. Le courant continu ne formée en chaleur, on peut couper convient donc pas à l’application en Effet d’irritation neuromusculaire des tissus biologiques et arrêter des chirurgie. hémorragies. Par contre, si l’on utilise un courant Cette technologie, utilisée avec des alternatif à très haute fréquence, tensions électriques élevées, comles particules chargées changent porte certains risques. Afin de résans cesse de direction, c’est-à-dire duire ces risques au minimum, il imqu’elles sont amenées à osciller et porte de bien comprendre le mode n’ont donc pas d’influence nocive. d’action du procédé. 1.1.3. L’effet thermique 1.1. Interaction entre le courant Sous l’effet du courant électrique, le électrique et le tissu biologique tissu est échauffé, le degré de cet Fig. 1 : Trois effets entrent en jeu lorsque le échauffement dépendant des facRapport entre la fréquence du courant courant électrique agit sur l’orgateurs suivants : alternatif et l’effet d’irritation sur les cellules 1 ale Ch à l’extérieur de la cellule sans détruire la membrane cellulaire (fig. 3). Le tissu rétrécit, ses éléments en mesure d’être coagulés sont thermiquement cautérisés. On obtient ainsi un arrêt de l’écoulement du sang, même de vaisseaux de plus grande taille. ale ur Fig. 2 : Processus dans la cellule lors de la coupe 3. Techniques de la chirurgie à haute fréquence Dans la chirurgie à haute fréquence, on applique deux méthodes qui se distinguent par la voie empruntée par le courant électrique : la technique monopolaire et la technique bipolaire. Ch électrique Plus la densité de courant est élevée, plus l’augmentation de la température, et donc l’effet thermique, sont importants. A l’extrémité de l’électrocautère monopolaire (électrode active), la densité de courant augmente, un arc électrique se forme et, localement, apparaît une température très élevée. A cet endroit, le tissu peut être coupé ou cautérisé. Par contre, au niveau de la surface importante de l’électrode neutre, la densité de courant et l’augmentation de la température sont si faibles qu’elles restent sans effet. ur • de la densité de courant • de la résistance spécifique du tissu • de la durée d’application de l’énergie 3.1. Technique monopolaire Dans la technique monopolaire, un puissant effet thermique apparaît au 2. Principe de la chirurgie HF niveau de la fine électrode active (pointe Le principe de la chirurgie HF s’appuie sur les phénode l’électrocautère) en raison de l’augmentation de la mènes décrits ci-dessus. Au moyen de l’effet thermique, densité de courant. Dans les tissus avoisinants du champ on coupe des tissus et arrête des hémorragies. Afin opératoire, on peut ainsi procéder à une coupe ou à d’éviter la lésion des tissus par l’effet électrolytique et une coagulation. Dans les tissus plus éloignés, la densité l’irritation des cellules nerveuses et de courant est nettement réduite ; sans musculaires par l’effet faradique, on effet thermique, le courant quitte le corps utilise des courants alternatifs à haute en tant qu’énergie électrique par la fréquence d’au moins 100 kHz. grande surface de contact de l’électrode Fondamentalement, la chirurgie HF peut neutre (fig. 4). être utilisée à deux fins : pour couper ou Par rapport à la coupe au bistouri, les pour coaguler. avantages suivants en résultent : • hémorragies évitées Fig. 4 : 2.1. Coupe de tissus • transport de germes évité Mode d’action de la technique monopolaire Le courant à densité élevée échauffe si • tissus ménagés Le degré de coagulation de la surface rapidement le liquide contenu dans les de coupe dépend de la forme de l’éleccellules du corps que la pression de trode et de la ligne de coupe, la profonvapeur qui en résulte fait éclater la deur de la coagulation dépendant, quant membrane cellulaire (fig. 2). On utilise à elle, de l’intensité du courant HF. ce principe pour couper, et dans une moindre mesure pour coaguler des 3.2. Technique bipolaire tissus. Les petits vaisseaux avoisinants La technique bipolaire est surtout sont également resserrés, de sorte que appliquée en microchirurgie et neurol’hémorragie est stoppée. chirurgie, et ne peut être utilisée que pour la coagulation. On travaille ici avec 2.2. Coagulation une électrode active bipolaire (pincette), Dans le cas d’un échauffement lent du Fig. 5 : les deux pôles étant en contact avec le tissu, le liquide s’évapore à l’intérieur et Mode d’action de la technique bipolaire Fig. 3 : Processus dans la cellule lors de la coagulation 2 champ opératoire. Une électrode neutre n’est pas nécessaire. L’énergie électrique est appliquée à la pincette, aux extrémités de laquelle l’effet thermique assure la coagulation du tissu (fig. 5). • manipuler les désinfectants avec Courant • • précaution (l’alcool qu’ils contiennent peut être enflammé par une étincelle électrique) déposer la poignée de l’électrode à l’endroit prévu à cet effet utiliser la tension la plus faible possible positionner correctement les électrodes neutres 4. La chirurgie HF en toute sécurité • Des standards de sécurité très Fig. 6 : stricts et des innovations techniques Cheminement voulu du courant 4.3. Risques pour l’opérateur font de la chirurgie à haute fréen chirurgie HF monopolaire En raison des effets décrits ciquence, correctement appliquée, dessus, la chirurgie à haute fréune méthode d’opération très sûre. quence est une méthode d’opération sûre pour le La connaissance des risques, à elle seule, contribue chirurgien comme pour le patient. Néanmoins, il peut déjà à éviter des effets indésirables tels que les y avoir des décharges électriques accidentelles. Si décharges électriques au mauvais endroit. Les gants cela se produit au niveau de la main du chirurgien, on chirurgicaux ne sont pas nécessaires comme protection, parle de claquage. L’arc électrique entre l’instrument mais doivent bien entendu être portés pour des raisons chirurgical et la main du médecin provoque un bref d’aseptie. dégagement de chaleur. La température élevée ainsi apparue détruit d’une part le film du gant chirurgical, 4.1. Risques pour le patient et peut d’autre part entraîner des brûlures douloureuses S’il y a entre le champ opératoire et l’électrode neutre un de la main. contact avec un objet mis à la terre (par exemple la Les « claquages thermiques » apparaissent surtout table d’opération), il peut y avoir des dérivations lorsqu’on procède à une coagulation avec une électrode indésirables du courant. Au lieu de sortir par l’électrode monopolaire via une pincette. Si l’électrode est activée neutre, l’énergie électrique se décharge par cette surface trop tôt, alors que la pincette n’est pas encore en contact de contact. Plus cette surface est petite (densité de avec le tissu, le courant ne peut pas cheminer à travers courant élevée), plus l’effet thermique est puissant et le patient vers l’électrode neutre, et passe donc à travers risque de provoquer une brûlure. la pincette vers la main. Si la surface de contact entre la pincette et la main du chirurgien est très petite (la 4.2. Sécurité du patient pincette n’étant saisie que légèrePour la protection du patient, il conment) et la densité du courant vient de tenir compte des aspects par conséquent très élevée, une suivants : Claquage veiller au positionnement correct grande chaleur est dégagée. On • (sec et isolé) assiste ainsi à ce qui constitue en éviter tout contact avec des objets fait l’effet voulu de la chirurgie HF, • mis à la terre mais au mauvais endroit. L’énergie éviter tout contact ponctuel de thermique est si élevée qu’un • peau à peau (entre médecin/auxiclaquage peut se produire - le film liaire et patient, entre différentes de latex fond, un trou apparaît dans parties du corps du patient) le gant et la main de l’opérateur peut câble court, pas de points de subir une brûlure. • contact L’échauffement local important peut les câbles ne doivent pas former détruire des gants chirurgicaux en • de boucles ni être fixés par des latex naturel comme en latex synFig. 7 : attaches métalliques thétique. Coagulation contre l’air 3 Impressum Édition et fabrication : Semperit Technische Produkte Ges.m.b.H. & Co KG, Editeur : Sempermed, Modecenterstrasse 22, A-1031 Vienne, Tel. +43-1-79 777-621, Fax: +43-1-79 777-630, E-Mail: [email protected], Rédaction : Martina Büchele, Texte : Dr. Michael Höchtl, Peter Pöcksteiner. 4 08/2004 DM1500853 4.4. Conseils pour l’opérateur au toucher et un port aussi agréable Comme pour le patient, il y a égalque possible, l’épaisseur de paroi des ement pour l’opérateur des mesures gants chirurgicaux n’est que de 0,2 à prendre, qui permettent d’éviter mm environ (soit 1/10 de l’épaisseur aisément les incidents : d’un gant d’électricien). contrôler l’appareil avant sa mise Ces gants protègent donc quelque • en service, éviter les boucles de peu, mais certainement pas à 100 % câble, vérifier le bon raccordement contre le claquage. Rappelons toutedes électrodes et des commutafois que dans le cas d’une application teurs, etc. correcte de la chirurgie HF, le port Fig. 8 : Gant d’électricien, gant chirurgical de gants à titre de protection n’est • utiliser par principe des accessoires correspondant à l’appareil pas nécessaire. L’effet isolant du caoutchouc dépend non seulement de • utiliser des pincettes isolées toujours commencer par appliquer l’électrode (ou la son épaisseur, mais aussi de ses propriétés physiques. • pincette dans le cas de la coagulation) sur le tissu Dans le cas d’interventions prolongées, le matériau des avant de l’activer gants a tendance à gonfler, c’est-à-dire à absorber de plus en plus la sueur et les liquides s’écoulant de la • changer régulièrement de gants pendant l’opération : les graisses cutanées et le contact avec des liquides plaie opératoire, ce qui réduit encore l’effet isolant du font peu à peu gonfler le film de latex, ce qui finit par caoutchouc. réduire la résistance du gant Des gants chirurgicaux frais et secs permettent de réduire la probabilité d’un claquage. Dans son propre intérêt, le chirurgien devrait donc changer de gants à intervalles 5. Un gant chirurgical assure-t-il une protection effiréguliers pendant des opérations de longue durée. cace en chirurgie HF ? Pour encore plus de sécurité, il est recommandé de On attend d’un gant chirurgical qu’il protège entre autres porter deux paires de gants. On a ainsi une double contre les blessures par courant HF. couche de caoutchouc, et la couche d’air entre les surFondamentalement, le caoutchouc est un isolant. L’effet faces de caoutchouc a un effet isolant supplémentaire. isolant dépend de la composition physique du film de caoutchouc ainsi que de son épaisseur. Plus le film est 6. Conclusion épais, plus l’effet est élevé. Fondamentalement, on peut affirmer que l’application Tableau : Résistivité de divers matériaux en [Ω.cm] de la chirurgie HF n’exige pas le port de gants, et que pour courants alternatifs de 0,3 à 1 mégahertz (MHz) ces derniers ne peuvent pas être considérés comme Tissus biologiques Métaux des gants de protection dans ce contexte. Si la Sang 0,16.103 Argent 0,16.10-5 méthode est correctement appliquée et que le 3 -5 Muscles, reins 0,2.10 Cuivre 0,17.10 Foie, rate 0,3.103 Or 0,22.10-5 générateur HF ne présente pas de défaillance, une Cerveau 0,7.103 décharge du courant électrique au travers du chirurgien Poumons 1,0.103 3 est peu probable. Tissus gras 3,3.10 Pour le cas où il y aurait malgré tout des courants Gant chirurgical en latex naturel : 1010 – 1013 Ω.cm « déviés » pendant le travail et donc un risque de claLa chirurgie HF utilise des tensions moyennes de quage, des mesures de sécurité et d’isolation supplé1200 V avec des pointes jusqu’à 4000 V. Selon la norme mentaires, telles que l’utilisation de pincettes spéciales EN 60903, la protection contre des tensions aussi élevées ou le port de deux paires de gants superposées, exige des gants de protection pour électriciens de la permettent de réduire au minimum la probabilité d’un classe de protection II, d’une épaisseur de paroi de 2,3 tel claquage. mm (fig. 8). Or, pour assurer un maximum de sensibilité